本書依據(jù)高等工科院!皺C械原理”課程的教學基本要求以及機械工程專業(yè)工程認證需要,結(jié)合編者團隊多年教學實踐經(jīng)驗精心編寫而成。全書章節(jié)體系嚴密,邏輯清晰,深入探究機構(gòu)結(jié)構(gòu)分析、機構(gòu)運動分析以及機械動力學等方面內(nèi)容。同時,書中還融入了新技術(shù)和新成果,并附有學習目標、知識導(dǎo)圖和拓展閱讀,力求使教材兼具先進性與工程實用性,為讀者帶來啟發(fā)與幫助。
全書共計12章,內(nèi)容包括緒論、機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析、平面機構(gòu)的運動分析、平面機構(gòu)的靜力分析、機械的運轉(zhuǎn)及速度波動的調(diào)節(jié)、回轉(zhuǎn)件的平衡、平面連桿機構(gòu)及其設(shè)計、凸輪機構(gòu)及其設(shè)計、齒輪機構(gòu)及其設(shè)計、齒輪系及其設(shè)計、間歇運動機構(gòu)以及機械運動系統(tǒng)方案設(shè)計。
本書可作為高等院校機械類專業(yè)教材,也可供其他相關(guān)專業(yè)的師生及工程技術(shù)人員參考。
第1章 緒論 001
1.1 機械原理的研究對象及內(nèi)容 001
1.1.1 機械原理研究對象 001
1.1.2 零件和構(gòu)件 002
1.1.3 機構(gòu) 003
1.1.4 機械原理研究內(nèi)容 003
1.2 機械原理課程任務(wù)、目標與學習方法 004
1.2.1 機械原理課程任務(wù) 004
1.2.2 機械原理課程目標 004
1.2.3 機械原理課程學習方法 004
拓展閱讀 005
第2章 機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析 006
2.1 機構(gòu)的組成及分類 006
2.1.1 運動副 006
2.1.2 運動鏈 009
2.1.3 機構(gòu)的分類 009
2.2 機構(gòu)運動簡圖 010
2.2.1 機構(gòu)運動簡圖的概念 010
2.2.2 構(gòu)件的表示方法 010
2.2.3 機構(gòu)運動簡圖的繪制 011
2.3 平面機構(gòu)的自由度 013
2.3.1 自由度和約束 013
2.3.2 機構(gòu)具有確定運動的條件 013
2.3.3 平面機構(gòu)自由度的計算 014
2.3.4 計算機構(gòu)自由度時應(yīng)注意的事項 015
2.4 平面機構(gòu)的組成原理及結(jié)構(gòu)分析 019
2.4.1 平面機構(gòu)的組成原理 019
2.4.2 平面機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析 021
本章小結(jié) 023
習題 023
拓展閱讀 025
第3章 平面機構(gòu)的運動分析 027
3.1 機構(gòu)運動分析的目的和方法 027
3.2 用速度瞬心法作機構(gòu)速度分析 028
3.2.1 速度瞬心的概念及機構(gòu)中速度瞬心的數(shù)目 028
3.2.2 速度瞬心的求法 028
3.2.3 速度瞬心在機構(gòu)速度分析上的應(yīng)用 030
3.3 用圖解法作機構(gòu)運動分析 032
3.3.1 同一構(gòu)件上兩點間的速度和加速度分析 032
3.3.2 由移動副連接的兩構(gòu)件重合點間的速度和加速度分析 035
3.4 用解析法作機構(gòu)運動分析 038
本章小結(jié) 040
習題 040
拓展閱讀 042
第4章 平面機構(gòu)的靜力分析 044
4.1 機構(gòu)力分析的目的和方法 044
4.1.1 作用在構(gòu)件上的力 044
4.1.2 力分析的目的和方法 045
4.2 運動副中摩擦力的確定 046
4.2.1 移動副中摩擦力的確定 046
4.2.2 轉(zhuǎn)動副中摩擦力的確定 047
4.3 用圖解法作機構(gòu)靜力分析 049
4.3.1 構(gòu)件組的靜定條件 049
4.3.2 不考慮摩擦時機構(gòu)的靜力分析 050
4.3.3 考慮摩擦時機構(gòu)的靜力分析 052
4.4 機械的效率和自鎖 053
4.4.1 機械的效率 053
4.4.2 機械的自鎖 055
本章小結(jié) 055
習題 056
拓展閱讀 058
第5章 機械的運轉(zhuǎn)及其速度波動的調(diào)節(jié) 060
5.1 概述 060
5.1.1 機械的運轉(zhuǎn)及速度波動調(diào)節(jié)的目的 060
5.1.2 作用在機械上的力 061
5.1.3 機械運轉(zhuǎn)的三個階段 061
5.2 機械的運動方程 062
5.2.1 機械運動方程的一般表達式 062
5.2.2 機械系統(tǒng)的等效動力學模型 063
5.2.3 機械運動方程的推導(dǎo) 065
5.3 機械運動方程的求解 066
5.4 在穩(wěn)定狀態(tài)下機械的周期性速度波動及其調(diào)節(jié) 067
5.4.1 產(chǎn)生周期性速度波動的原因 067
5.4.2 周期性速度波動的調(diào)節(jié) 068
本章小結(jié) 073
習題 073
拓展閱讀 074
第6章 回轉(zhuǎn)件的平衡 076
6.1 回轉(zhuǎn)件平衡的目的 076
6.2 回轉(zhuǎn)件的平衡計算 077
6.2.1 靜平衡計算 077
6.2.2 動平衡計算 079
6.3 回轉(zhuǎn)件的平衡試驗 081
6.3.1 靜平衡試驗法 081
6.3.2 動平衡試驗法 082
本章小結(jié) 082
習題 083
拓展閱讀 083
第7章 平面連桿機構(gòu)及其設(shè)計 085
7.1 平面連桿機構(gòu)及其傳動特點 085
7.2 鉸鏈四桿機構(gòu)的基本類型及其應(yīng)用 086
7.3 鉸鏈四桿機構(gòu)中曲柄存在的條件 089
7.4 平面四桿機構(gòu)的演化 091
7.4.1 改變構(gòu)件的形狀和運動尺寸 091
7.4.2 擴大轉(zhuǎn)動副 092
7.4.3 選取不同的構(gòu)件為機架 092
7.4.4 運動副元素的逆換 093
7.5 平面四桿機構(gòu)的工作特性 094
7.5.1 急回特性和行程速比系數(shù) 094
7.5.2 壓力角和傳動角 095
7.5.3 機構(gòu)的死點位置 096
7.6 平面四桿機構(gòu)的設(shè)計 098
7.6.1 用圖解法設(shè)計平面四桿機構(gòu) 098
7.6.2 用解析法設(shè)計平面四桿機構(gòu) 101
本章小結(jié) 103
習題 103
拓展閱讀 105
第8章 凸輪機構(gòu)及其設(shè)計 107
8.1 凸輪機構(gòu)的應(yīng)用和分類 108
8.1.1 凸輪機構(gòu)的應(yīng)用 108
8.1.2 凸輪機構(gòu)的分類 109
8.1.3 凸輪機構(gòu)設(shè)計的基本內(nèi)容與步驟 111
8.2 從動件的基本運動規(guī)律 111
8.2.1 凸輪機構(gòu)的基本名詞術(shù)語 111
8.2.2 從動件常用的運動規(guī)律 112
8.2.3 從動件運動規(guī)律的選擇 118
8.3 凸輪輪廓曲線的設(shè)計 120
8.3.1 凸輪輪廓曲線設(shè)計的基本原理 120
8.3.2 用圖解法設(shè)計凸輪輪廓曲線 121
8.4 凸輪機構(gòu)基本尺寸的確定 125
8.4.1 凸輪機構(gòu)的壓力角及其校核 125
8.4.2 凸輪基圓半徑的確定 126
8.4.3 滾子從動件滾子半徑的選擇 127
8.4.4 平底從動件平底尺寸的確定 128
本章小結(jié) 130
習題 130
拓展閱讀 133
第9章 齒輪機構(gòu)及其設(shè)計 135
9.1 齒輪機構(gòu)的特點和分類 136
9.2 齒廓嚙合基本定律 138
9.3 漸開線齒廓及其嚙合特點 139
9.3.1 漸開線及其方程 139
9.3.2 漸開線齒廓的嚙合特點 141
9.4 漸開線標準直齒圓柱齒輪及其幾何尺寸計算 142
9.4.1 齒輪各部分的名稱和符號 142
9.4.2 齒輪的基本參數(shù) 143
9.4.3 齒輪幾何尺寸計算 145
9.4.4 內(nèi)齒輪和齒條 145
9.5 漸開線標準直齒圓柱齒輪的嚙合傳動 146
9.5.1 齒輪正確嚙合的條件 146
9.5.2 齒輪標準安裝的條件 147
9.5.3 齒輪連續(xù)傳動的條件及重合度 149
9.6 漸開線齒廓的切制與根切 151
9.6.1 齒廓切制的基本原理 151
9.6.2 漸開線齒廓的根切及不發(fā)生根切的最小齒數(shù) 154
9.7 漸開線變位齒輪 155
9.7.1 齒輪變位修正問題的提出 155
9.7.2 變位原理及變位齒輪的種類 155
9.7.3 變位齒輪的幾何尺寸計算 157
9.7.4 變位齒輪嚙合傳動 158
9.8 斜齒圓柱齒輪傳動 159
9.8.1 斜齒圓柱齒輪齒廓曲面的形成 159
9.8.2 斜齒圓柱齒輪幾何尺寸計算 160
9.8.3 斜齒圓柱齒輪的嚙合傳動 164
9.8.4 斜齒圓柱齒輪的當量齒數(shù) 165
9.9 蝸輪蝸桿機構(gòu) 166
9.9.1 蝸輪蝸桿傳動及特點 166
9.9.2 蝸輪蝸桿正確嚙合的條件 167
9.9.3 蝸輪蝸桿機構(gòu)的基本參數(shù)及幾何尺寸 168
9.10 圓錐齒輪機構(gòu) 168
9.10.1 圓錐齒輪機構(gòu)概述 168
9.10.2 直齒圓錐齒輪齒廓曲面的形成和當量齒數(shù) 169
9.10.3 直齒圓錐齒輪的嚙合傳動 171
9.10.4 直齒圓錐齒輪基本參數(shù)及幾何尺寸計算 171
本章小結(jié) 172
習題 173
拓展閱讀 174
第10章 齒輪系及其設(shè)計 177
10.1 齒輪系及其分類 177
10.1.1 齒輪系的定義 177
10.1.2 齒輪系的分類 178
10.2 齒輪系的傳動比 179
10.2.1 定軸輪系的傳動比 179
10.2.2 周轉(zhuǎn)輪系的傳動比 180
10.2.3 復(fù)合輪系的傳動比 183
10.3 齒輪系的功用 184
本章小結(jié) 186
習題 187
拓展閱讀 188
第11章 間歇運動機構(gòu) 189
11.1 棘輪機構(gòu) 189
11.1.1 棘輪機構(gòu)的工作特點 189
11.1.2 棘輪機構(gòu)的類型及應(yīng)用 190
11.1.3 棘輪機構(gòu)的設(shè)計要點 193
11.2 槽輪機構(gòu) 194
11.2.1 槽輪機構(gòu)的工作特點 194
11.2.2 槽輪機構(gòu)的類型及應(yīng)用 194
11.2.3 槽輪機構(gòu)的運動系數(shù) 195
11.3 不完全齒輪機構(gòu) 196
11.3.1 不完全齒輪機構(gòu)的工作特點 196
11.3.2 不完全齒輪機構(gòu)的類型及應(yīng)用 197
11.4 凸輪式間歇運動機構(gòu) 197
11.4.1 凸輪式間歇運動機構(gòu)的工作特點 197
11.4.2 凸輪式間隙運動機構(gòu)的類型及應(yīng)用 198
本章小結(jié) 198
習題 198
拓展閱讀 199
第12章 機械運動系統(tǒng)方案設(shè)計 200
12.1 方案設(shè)計和運動循環(huán)圖 200
12.1.1 方案設(shè)計的一般流程 200
12.1.2 運動協(xié)調(diào)設(shè)計 201
12.1.3 運動循環(huán)圖 202
12.2 機構(gòu)選型和組合 205
12.2.1 機構(gòu)選型 205
12.2.2 機構(gòu)組合 206
12.2.3 選型和組合的基本原則 207
12.3 機械運動系統(tǒng)方案的評價 208
12.3.1 評價要求 208
12.3.2 評價步驟 209
本章小結(jié) 210
習題 210
拓展閱讀 211
參考文獻 212